POS(Point of Sales)是在工業電腦領域中,被廣為使用的系統工具。舉凡餐飲、零售、醫療、美容健身等眾多行業,都有不同軟硬體搭配的POS系統進行銷售輔助。

以常見的手持行動POS機為例,它必須隨著店員四處移動,並且透過與商店內的路由器連線即時交換大量的銷售以及庫存數據。因此手持行動POS機的無線效能與穩定度,以及與其搭配路由器之間的相容性表現,就是在第一線現場至關重要的課題了。

百佳泰安排一組手持行動POS機(簡稱待測POS機),以及賣場指定與其搭配的商用路由器(簡稱待測AP),待測POS機在開發階段與待測AP進行實際場域測試時,就已發生了以下的無線問題:

  1. Roaming Switch Fail
  2. Connect Fail
  3. Wi-Fi Connect Lost

 

根據上述已知不良現象,我們把需要檢證的方向進行了分類:

  1. 檢證待測POS機的無線能力是否有大缺陷
  2. 檢證待測AP的無線能力是否有大缺陷
  3. 檢證待測POS機與待測AP連線情況下Roaming功能是否能正常運作

 

並設計了以下測試來進行檢證:

  1. Connectivity Test
  2. Wi-Fi Signal Coverage & Heatmap Measurement
  3. RvR
  4. Roaming/Fast Roaming
  5. DUT to kvr AP & Non-kvr AP Package Lost Comparison

 

相關測試結果如下分享:

Connectivity Test

量測待測POS機連線到指定AP之速度快慢,使用碼表量測從按下POS機的連線按鈕到SSID出現已連線的圖示為止之秒數。我們額外使用了市售其他三款中高價位AP做為與待測AP連線快慢的比對參考(TP-Link Archer C9、TP-Link AD7200、Netgear R6250)。

不同SECURITY MODE下待測POS機連上AP的秒數
不同SECURITY MODE下待測POS機連上AP的秒數

 

NON-SECURITY下,在不同CHANNEL待測POS機連上AP的秒數
NON-SECURITY下,在不同CHANNEL待測POS機連上AP的秒數

 

依行動POS機產品定位來說,對不同AP連線表現上,對工作應不會造成太大的影響。若無特殊要求,以百佳泰多年豐富的經驗,5秒內連上AP都是可被接受的。

 

Wi-Fi Signal Coverage & Heatmap Measurement

我們使用接近本案實際賣場大小的空間進行模擬,對待測AP的信號做可視性的Acrylic Wi-Fi Heatmaps量測。並加碼使用同為Mesh AP的TP-Link Deco M5做信號強度的比較。

 

場域大小: 30M * 18M,約400平方米。
提供POS機無線信號的路由器擺放位置

  • 紅框: AP1擺放處
  • 藍框: AP2擺放處
後面會以待測AP以及TP-LINK AP擺放在AP1與AP2地點來進行量測
後面會以待測AP以及TP-LINK AP擺放在AP1與AP2地點來進行量測

 

量測結果 待測APTP-LINK AP

在相同的場域以及相同的擺設地點,下圖為待測AP的5G訊號表現狀況。

在單顆上,可以看到紅框處出現一個訊號較弱的區域。在兩顆的表現上,訊號可以涵蓋整個場域,強度也夠,使用上不會有太大問題。

待測AP的場域信號表現圖
待測AP的場域信號表現圖

 

TP-LINK DECO M5的場域信號表現圖
TP-LINK DECO M5的場域信號表現圖

 

上圖則是TP-Link Deco M5 Mesh AP在場域上,5G訊號的表現狀況。無論是單顆或是兩顆,涵蓋的範圍內,訊號強度大約在-47dBm以上。

在相同的場地上與相同的擺放位置,可以看出待測AP與TP-Link Deco 都可以涵蓋全場。訊號強度上TP-Link Deco 強度約在-47dBm,而待測AP卻只有-52dBm,以強度來說比較弱。當場地上有其他的障礙物或隔間時,訊號也會因此衰減,因此影響程度會更大,待測AP的訊號效能可能會再降低。進行現場實測結果會更為準確。

 

RvR

在RvR(Rate vs Range)的表現上,我們使用另一台市售AP,Netgear R7800進行數據比對。測試環境設計如下:

 

測試結果:

橘線-待測AP;藍線- NETGEAR R7800;衰減區間: 3DB。在遮蔽環境進行測試

橘線-待測AP;藍線- NETGEAR R7800;衰減區間: 3DB。在遮蔽環境進行測試
橘線-待測AP;藍線- NETGEAR R7800;衰減區間: 3DB。在遮蔽環境進行測試

 

RvR表現上,以TX、RX以及TX+RX來看,Netgear R7800表現皆比待測AP好。

TX部分,待測AP在衰減30dB時已無訊號,Netgear R7800衰減至36dB才沒有訊號,也符合Heatmap呈現的結果。訊號強度夠時在使用上並無問題,但在衰減18dB後,待測AP的能力會大幅下降,因此在場域建置時需要考慮佈置的位置及訊號涵蓋狀況。從與待測物的RvR result來看,衰減18dB時應該是待測POS機可以工作的最大距離,換算成實際距離大約是8~10米。

在RX方面,衰減6dB前速度維持在42M左右,但衰減6dB~12dB區間時速度反而上升到50M以上,表示待測POS機在RX部分可能有些問題,需要另外測試來找出問題所在(如focus在security/ channel/ chipset)。

 

Roaming/Fast Roaming

Roaming需要動態在兩點間移動量測,我們使用信號強度量測的相同場域進行本項測試,並挑選具備Roaming功能的TP-LINK AD7200與待測AP進行結果比較。

ROAMING測試環境圖,場域大小: 30M * 18M。START FROM AP1 TO AP2
ROAMING測試環境圖,場域大小: 30M * 18M。START FROM AP1 TO AP2

 

一般Roaming

在Roaming發生的時間點,Wi-Fi連線皆會出現斷線的現象,平均約3.14秒恢復連線狀態。

不論是YouTube看串流影片,或是Skype網路電話(因為POS機無前鏡頭,無法執行視訊電話),在Roaming發生時,皆會有中斷,須等待時間恢復。相較於待測AP,待測POS機與TP-Link AP恢復連線比較快,YouTube不會斷線、Skype恢復連線也相對快很多。

待測POS機與待測AP Roaimng測試結果
待測POS機與TP-LINK AD7200測試結果

(* Ping :從POS連線到AP1開始移動至Roaming到AP2)

 

Fast Roaming

由於待測AP不具備Fast Roaming功能,我們選了市售的TP-Link Deco M5與Aruba APIN0334,讓待測POS機與這兩台kvr路由器進行Fast Roaming的嘗試。

在TP-Link Deco M5使用下Skype會發生斷線與delay的情形,但是在Aruba AP中並不會發生。Ping的Response時間大幅地縮短(3秒 -> 0.5秒左右)。在Aruba AP 使用下YouTube與Skype不會發生斷線與delay狀況。

可以看出,待測POS機與市售中高端的kvr路由器搭配,快速漫遊表現很好。

待測POS機與Deco M5 Roaimng測試結果
待測POS機與Aruba APIN0334 Roaimng測試結果

 

DUT to kvr AP & non-kvr AP Package Lost Comparison

最後,我們使用802.11k/v/r的AP與不支援k/v/r的待測AP進行掉包率的比較。信號複雜障礙物甚多的環境下,連線AP後出現較低掉包率表示穩定度也較高。

PACKAGE LOST RATE
PACKAGE LOST RATE

 

待測AP與待測POS機 在5GHz的掉包率比較優秀、2.4GHz相對來說比較差,但仍在合理範圍內(<5%),並不會影響太多效能。

 

結論

a. 連線時間的表現上,POS機與待測AP的表現較劣於POS機與其它市售AP的表現。但連上線的時間可以接受。

b. 在場域上待測AP的信號覆蓋能力與強度尚可,部分區域會出現信號太弱的現象。跟市售Mesh AP的訊號強度出現差距。

c. RvR方面,使用待測POS機連結下,待測AP的TX/RX表現尚可,但在衰減到18dB後能力會大幅下降,需要注意實際場域的佈建方式及訊號涵蓋情形。

而待測POS機在6-12dB的衰減區間,本因持續下降的RX數據卻反向上升,可能存在軟硬體問題。

d. 在Roaming方面,待測POS機搭配市售AP(TP-Link Deco M5)的Roaming有發生斷線狀況,需要短暫時間重新連線。這裡對於第一線賣場上POS機的使用穩定度上是一個非常大的潛在問題。

反觀Fast Roaming方面(待測AP不支援),待測POS機在與市售Mesh AP的Fast Roaming表現正常,沒有中斷與delay。

e. 在kvrAP與非kvrAP的掉包率比較測試上,則待測AP與市售Mesh AP表現差不多。但待測AP在2.4G與POS機搭配時的掉包率較高。

 

從整體結果來看,這台POS機在無線功能尚堪稱穩健,一般賣場工作人員的使用上應該沒有太大問題。而搭配的待測AP,雖然各個指標表現都略遜於市售的中高階AP,但也未必無法提供給POS機堪用的無線訊號。

若您的產品遇到這類問題,建議可以加大測試的深度與廣度,從正式場測、硬體無線模組的各種量測等等面向,以百佳泰多年累積的測試經驗與完整的量測設備,將能有效協助客戶找出產品或環境上的問題點謀求改善,也可以針對客戶在無線設備的採購,透過科學的檢測與數據提出建議!有相關產品驗證需求或相關顧問諮詢,歡迎與百佳泰聯繫

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